(57)【要約】【課題】  ハニカム体を均等に縮径させて外筒へ良好に圧入した状態で収容できる金属触媒担体の製造方法の提供。【解決手段】  波状の金属箔４と平板状の金属箔５とを重ねた状態で多重に巻回してロール状のハニカム体２を形成した後、該ハニカム体２を外筒３に圧入する金属触媒担体１の製造方法において、内面に突部２ａを有する複数割りの割型３１〜３４によりハニカム体２の外周を径方向に加圧してセレーション形状にした後、該ハニカム体２を外筒３に圧入することとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波状の金属箔と小波状または平板状の金属箔とを重ねた状態で多重に巻回してロール状のハニカム体を形成した後、該ハニカム体を外筒に圧入する金属触媒担体の製造方法において、
内面に突部を有する複数割りの割型によりハニカム体の外周を径方向に加圧してセレーション形状にした後、該ハニカム体を外筒に圧入することを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の金属触媒担体の製造方法において、
内面にテーパ面を有する圧入治具によりハニカム体を軸方向へ押圧して外筒の内径よりも小さく絞った状態として外筒に圧入することを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の金属触媒担体の製造方法において、
前記ハニカム体の外周に外筒とろう付け接合するためのろう箔材を設けたことを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれかに記載の金属触媒担体の製造方法において、
前記金属触媒担体の断面形状を楕円形状または非円形状としたことを特徴とする金属触媒担体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属触媒担体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハニカム体の外周に半径方向内向きの座屈部を形成して外筒への圧入抵抗を軽減した金属触媒担体の技術が公知になっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９７５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、ハニカム体の外筒への圧入時の応力が座屈部に集中するため、座屈部と外筒との間に大きな隙間が生じ、この隙間を介して排気が通過することによって排気の浄化性能が低下する虞があった。
加えて、座屈部付近の狭くなったセルは圧迫を受けて異常な形状となり、ハニカム体の耐久性の低下に繋がる虞があった。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ハニカム体を外筒へ良好に圧入した状態で収容できる金属触媒担体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、波状の金属箔と小波状または平板状の金属箔とを重ねた状態で多重に巻回してロール状のハニカム体を形成した後、該ハニカム体を外筒に圧入する金属触媒担体の製造方法において、内面に突部を有する複数割りの割型によりハニカム体の外周を径方向に加圧してセレーション形状にした後、該ハニカム体を外筒に圧入することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明では、内面に突部を有する複数割りの割型によりハニカム体の外周を径方向に加圧してセレーション形状にした後、該ハニカム体を外筒に圧入している。
これにより、ハニカム体を均等に縮径させて外筒へ良好に圧入した状態で収容できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
以下、実施例１を説明する。
図１は実施例１の金属触媒担体を示す側断面図、図２は図１の矢視Ａ１による図、図３は実施例１のハニカム体の形成を説明する図、図４は実施例１のハニカム体の形成直後の斜視図である。
図５は実施例１の圧入装置の全体図、図６は実施例１の割型を説明する図、図７〜９は実施例１の金属触媒担体の製造方法を説明する要部拡大図である。
【０００９】
先ず、全体構成を説明する。
図１、２に示すように、実施例１の金属触媒担体１は、円柱状のハニカム体２と、このハニカム体２が収容された円筒状の外筒３等から構成されている。
【００１０】
次に、金属触媒担体１の製造方法を説明する。
金属触媒担体１の製造方法は、ハニカム体形成工程、セレーション加工工程及び圧入工程、ろう付け工程の順番に行われる。
<ハニカム体形成工程>
ハニカム体形成工程では、公知の特開２００６−２３９５８０号公報と同様の加工装置を用いてハニカム体２を形成する。
即ち、図３に示すように、ロールギヤ等で形成された長尺で波状の金属箔４と、長尺で平板状（または小波状）の金属箔５の始端部を該金属箔５が外側となるように巻軸６に止着した後、これら両金属箔4,5を重ねた状態で多重に巻回することによりロール状に形成する。
その後、両金属箔4,5の終端部をハニカム体２の外周に巻回されたろう箔材７と共にスポット溶接等により固定して、所望のハニカム体２を形成する（図４参照）。
なお、実施例１では、ろう箔材７をハニカム体２の長手方向中央位置に設けているが、この限りではない。
【００１１】
<セレーション加工工程及び圧入工程>
セレーション加工工程及び圧入工程では、公知の特開平１１−１９７５１８号公報の同様のものにセレーション加工部３０が追加された圧入装置１０を用いてハニカム体２の外周をセレーション形状に形成した後、外筒３に圧入する。
【００１２】
先ず、圧入装置１０について詳述する。
図５において、水平な基台１１上に立設されたタワーブロック１２には、鉛直方向にレール１３が延設されると共に、このレール１３には昇降板１４が摺動可能に係合されている。
【００１３】
昇降板１４には、タワーブロック１２に取付けられたエアシリンダ１５のピストンロッド１５ａが連結しており、このエアシリンダ１５の作動により昇降板１４を上下動させるようになっている。
また、昇降板１４は、上部に支持ブラケット１６、下部に支持ブラケット１７が備えられる他、支持ブラケット１６にはエアシリンダ１８が鉛直方向に向けて取付けられる一方、支持ブラケット１７には円筒状の圧入治具１９がエアシリンダ１８と同軸上に装着されている。
【００１４】
エアシリンダ１８の下方に突出するピストンロッド１８ａには、円柱状の圧入部材２０が備えられている。
基台１１上には、圧入治具１９の下方で同軸上に配置されるワーク支持ブロック２１が固設されている。
【００１５】
図７に示すように、圧入治具１９の内周には、その下端に行くにつれて徐々に拡径しながら開口するテーパ面を有する第１案内孔２２と、この第１案内孔２２の上端に連なる真円の矯正孔２３と、この矯正孔２３の上端から起立する環状段部２４と、この環状段部２４の内周縁から該治具１９の他端に行くに連れて徐々に拡径しながら開口するテーパ面を有する第２案内孔２５とが形成されている。
【００１６】
第１案内孔２２の下端の入口径は、外筒３の外径より大きく、矯正孔２３の内径は、外筒３の外径と等しく設定されている。
第２案内孔２５の上端の入口径は、ハニカム体２の外径より大きく、また第２案内孔２５の下端の出口径は、外筒３の内径よりも小さく設定されている。
【００１７】
その他、ワーク支持ブロック２１の上端には、外筒３の下端内周に嵌合する環状突起状の突起２１ａが形成されている。
【００１８】
次に、セレーション加工部３０について詳述する。
図５、図６（ａ）に示すように、セレーション加工部３０は、圧入治具１９の上方に近接して設けられた複数（実施例１では４つ）割りの割型３１〜３４と、円盤状の支持体３５とから構成されている。
【００１９】
割型３１〜３４は、内面にそれぞれ平面視１／４円形状のセレーション溝３６が鉛直方向に延設されている。
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、割型３１〜３４はそれぞれ角部に連結された図示を省略するエアシリンダのピストンロッド３７の伸縮により、支持体３５を中心として径方向へ移動可能に設けられている。
また、割型３１〜３４及びエアシリンダ等は支持ブラケット３８（図５参照）を介して昇降板１４の中途部に固定支持されている。
【００２０】
図５に示すように、支持体３５の下部には、突起２１ａの内周を貫通して基台１１内に収容されたエアシリンダ３９のピストンロッド３９ａが連結されており、このエアシリンダ３９の作動により支持体３５を上下動させるようになっている。
【００２１】
このように構成された圧入装置１０では、先ず、図７（ａ）に示すように、エアシリンダ１５のピストンロッド１５ａの収縮作動により昇降板１４を上昇位置に停止させ、且つ、エアシリンダ３９のピストンロッド３９ａの収縮作動により支持体３５を突起２１ａと同一高さで停止させた状態として、ワーク支持ブロック２１上に外筒３を載置する。
この際、外筒３の下端内周に突起２１ａを嵌合することにより、外筒３を圧入治具１９と同軸上に配置する。
【００２２】
次に、図７（ｂ）に示すように、エアシリンダ１５のピストンロッド１５ａの伸長作動により昇降板１４を徐々に下降させる。
この際、ワーク支持ブロック２１上の外筒３の上端部が圧入治具１９の第１案内孔２２を経て矯正孔２３に嵌合し、これにより外筒３の歪みが矯正される。
そして、外筒３の上端部が環状段部２４に当接した位置で昇降板１４を停止させる。
【００２３】
次に、図８に示すように、エアシリンダ３９のピストンロッド３９ａの伸長作動により支持体３５を圧入治具１９の上端よりも僅かに上方位置となるように配置した後、割型３１〜３４の中央位置で支持体３５上にハニカム体２を載置する。
次に、図６に示すように、ピストンロッド３７の伸長作動により割型３１〜３４をハニカム体２を中心として径方向内側に所定位置まで移動させる。
これにより、ハニカム体２の外周（ろう箔材７共）をセレーション溝３６で径方向内側に加圧することにより、ハニカム体２の外周の全周に突部２ａを有するセレーション形状に加工する。
【００２４】
次に、ピストンロッド３７の収縮作動により割型３１〜３４を元位置に復帰させた後、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、エアシリンダ１８の伸長作動により圧入部材２０を所定位置まで下降させ、圧入部材２０の下面がハニカム体２の上面に当接したところで、エアシリンダ３９のピストンロッド３９ａの収縮作動により支持体３５を圧入部材２０と同期して元位置まで下降させる。
これにより、ハニカム体２を、第２案内孔２５を経由させて矯正孔２３内で待機する外筒３内に圧入する。
なお、支持体３５は圧入の初期段階でハニカム体２から離脱して下方へ移動する。
【００２５】
この際、ハニカム体２は、第２案内孔２５のテーパ面により徐々に縮径されつつ、真円に矯正されるが、その際の縮径はセレーション形状の突部２ａにより均等に進行する。
【００２６】
従って、ハニカム体２を均等に縮径でき、ハニカム体２の外周の一部に応力が集中して大きな座屈が生じる虞がなく、ハニカム体２と外筒３との間に大きな隙間が生じるのを防止できる。
また、比較的小さい圧入荷重でもって、ハニカム体２を第２案内孔２５から外筒３内へ圧入できる。
加えて、第２案内孔２５のテーパ面によりハニカム体２の損傷を回避できると同時に、圧入治具１９の耐用寿命を延ばすこともできる。
【００２７】
さらに、第２案内孔２５の下端の出口径<外筒３の内径の関係により、ハニカム体２は外筒３の内径よりも小さく絞られた状態で圧入されるため、圧入初期段階における圧入抵抗を小さくできる。
また、ハニカム体２の圧入後におけるセレーション形状の突部２ａの復元力により、ハニカム体２の外周面全体を外筒３の内周面に確実に密着させることができる。
【００２８】
なお、ハニカム体２が収容された外筒３は、エアシリンダ15,18のピストンロッド15a,18aの収縮作動により、昇降板１４及び圧入部材２０を元位置に復帰させた後、ワーク支持ブロック２１から取り外すことができる。
また、セレーション形状（突部２ａ）の波の高さ、形成数、波のピッチは適宜設定できるが、これらはハニカム体２の圧入前の外周長と圧入後の外周長（外筒３の内周長）との周長差を吸収できるように設定する。
具体的な例として、例えば、セレーション形状（突部２ａ）波の高さを０．１〜１０ｍｍ、波のピッチを４〜１０ｍｍの範囲の小さな値に設定する。
また、圧入後の突部２ａの波の高さは金属箔４の波の高さの１〜２倍が好ましい。
【００２９】
<ろう付け工程>
このように形成された金属触媒担体１は、図示しない加熱炉に搬送されて熱処理されることにより、金属箔４の波の頂部と金属箔５の接している部分が拡散接合されると共に、ハニカム体２の外周一部と外筒３がろう箔材７の溶融によりろう付け接合される。
その後、ハニカム体２の両金属箔4,5の隙間で形成される軸方向に貫通したセルの表面には貴金属、アルミナ等からなる排気ガス浄化用の触媒担持体層が形成される。
【００３０】
次に、作用を説明する。
<排気浄化作用について>
このように構成された金属触媒担体１は、外筒３の両端部が自動車の内燃機関排気系に連通接続された状態で介装され、外筒３のエンジン側の排気上流側となる一端部から外筒３に流入した排気は、ハニカム体２のセルを通過することにより、触媒の作用により排気中の有害成分（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）が無害成分（ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等）に浄化されて排気下流側となる他端部から排出される。
【００３１】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、実施例１の発明では、波状の金属箔４と平板状の金属箔５とを重ねた状態で多重に巻回してロール状のハニカム体２を形成した後、該ハニカム体２を外筒３に圧入する金属触媒担体１の製造方法において、内面に突部２ａを有する複数割りの割型３１〜３４によりハニカム体２の外周を径方向に加圧してセレーション形状にした後、該ハニカム体２を外筒３に圧入するため、ハニカム体２を均等に縮径させて外筒３へ良好に圧入した状態で収容できる。
【００３２】
また、内面にテーパ面を有する圧入治具１９によりハニカム体２を軸方向へ押圧して外筒３の内径よりも小さく絞った状態として外筒３に圧入するため、ハニカム体２の圧入初期段階における圧入抵抗を低くでき、良好な圧入とハニカム体２の負担を軽減できる。
また、ハニカム体２の圧入後におけるセレーション形状の突部２ａによる復元力で外筒３との密着性を良好にできる。
【００３３】
また、ハニカム体２の外周に外筒３とろう付け接合するためのろう箔材７を設けたため、ハニカム体２の外周部と共にろう箔材７を共にセレーション形状に加工して、ハニカム体２と外筒３との密着性を向上でき、外筒への圧入時にろう箔材７が剥がれる虞も無くなる。
【００３４】
以上、実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、割型の分割数は適宜設定できる。
また、ろう箔材７を省略してハニカム体２と外筒３とを拡散接合により固定することもできる。
また、両金属箔4,5に複数の穴を形成しても良い。
【００３５】
さらに、ハニカム体２の断面形状は円形状に限らず、図１０（ａ）に示すような楕円形状、図１０（ｂ）に示すようなレーストラック型等の非円形状にしても良く、これらの場合には円形状に比べて特にハニカム体２の座屈が大きくなりやすいため、この発明の作用・効果を特に発揮でき、好適となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施例１の金属触媒担体を示す側断面図である。
【図２】図１の矢視Ａ１による図である。
【図３】実施例１のハニカム体の形成を説明する図である。
【図４】実施例１のハニカム体の形成直後の斜視図である。
【図５】実施例１の圧入装置の全体図である。
【図６】実施例１の割型を説明する図である。
【図７】実施例１の金属触媒担体の製造方法を説明する要部拡大図である。
【図８】実施例１の金属触媒担体の製造方法を説明する要部拡大図である。
【図９】実施例１の金属触媒担体の製造方法を説明する要部拡大図である。
【図１０】その他の実施例の金属触媒担体を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  金属触媒担体
２  ハニカム体
２ａ  突部
３  外筒
４、５  金属箔
６  巻軸
７  ろう箔材
１０  圧入装置
１１  基台
１２  タワーブロック
１３  レール
１４  昇降板
１５  エアシリンダ
１５ａ  ピストンロッド
１６  支持ブラケット
１７  支持ブラケット
１８  エアシリンダ
１８ａ  ピストンロッド
１９  圧入治具
２０  圧入部材
２１  ワーク支持ブロック
２２  第１案内孔
２３  矯正孔
２４  環状段部
２５  第２案内孔
３０  セレーション加工部
３１、３２、３３、３４  割型
３５  支持体
３６  セレーション溝
３７  ピストンロッド
３８  支持ブラケット
３９  エアシリンダ
３９ａ  ピストンロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010017605.tif 000009
【図８】
2010017605.tif 000010
【図９】
2010017605.tif 000011
【図１０】
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